面试题：C语言中epoll在多线程服务器的基本使用

epoll工作原理

epoll是Linux下高效的I/O复用模型，其工作原理基于内核提供的一个事件表。应用程序通过epoll_create创建一个epoll实例，该实例在内核中对应一个数据结构，用于管理需要监控的文件描述符。通过epoll_ctl可以向这个事件表中添加、修改或删除要监控的文件描述符及其感兴趣的事件（如可读、可写等）。当被监控的文件描述符上有事件发生时，内核会将这些事件收集到一个就绪列表中，应用程序通过epoll_wait函数来获取这个就绪列表，从而得知哪些文件描述符上发生了感兴趣的事件，进而进行相应的I/O操作。

基于epoll的I/O复用模型实现步骤

创建epoll实例：使用epoll_create函数创建一个epoll实例，该函数返回一个文件描述符，用于后续操作这个epoll实例。例如：

int epollFd = epoll_create1(0);
if (epollFd == -1) {
    perror("epoll_create1");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

添加监听套接字到epoll实例：假设已经创建并绑定了监听套接字listenFd，使用epoll_ctl将其添加到epoll实例中，感兴趣的事件通常是EPOLLIN（可读事件，即有新连接到来）。例如：

struct epoll_event event;
event.data.fd = listenFd;
event.events = EPOLLIN;
if (epoll_ctl(epollFd, EPOLL_CTL_ADD, listenFd, &event) == -1) {
    perror("epoll_ctl: listenFd");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

等待事件发生：使用epoll_wait等待epoll实例中监控的文件描述符上有事件发生。该函数会阻塞，直到有事件发生或超时。例如：

struct epoll_event events[1024];
int numEvents = epoll_wait(epollFd, events, 1024, -1);
if (numEvents == -1) {
    perror("epoll_wait");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

处理事件：遍历epoll_wait返回的事件数组events，对每个事件进行处理。如果是监听套接字上的可读事件，意味着有新连接到来，调用accept接受连接，并将新连接的套接字也添加到epoll实例中监控；如果是客户端套接字上的可读事件，意味着客户端有数据发送过来，调用read读取数据并处理。例如：

for (int i = 0; i < numEvents; ++i) {
    if (events[i].data.fd == listenFd) {
        int clientFd = accept(listenFd, NULL, NULL);
        if (clientFd == -1) {
            perror("accept");
            continue;
        }
        struct epoll_event clientEvent;
        clientEvent.data.fd = clientFd;
        clientEvent.events = EPOLLIN;
        if (epoll_ctl(epollFd, EPOLL_CTL_ADD, clientFd, &clientEvent) == -1) {
            perror("epoll_ctl: clientFd");
            close(clientFd);
        }
    } else {
        int clientFd = events[i].data.fd;
        char buffer[1024];
        ssize_t readBytes = read(clientFd, buffer, sizeof(buffer));
        if (readBytes == -1) {
            perror("read");
            if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) {
                continue;
            }
            epoll_ctl(epollFd, EPOLL_CTL_DEL, clientFd, NULL);
            close(clientFd);
        } else if (readBytes == 0) {
            epoll_ctl(epollFd, EPOLL_CTL_DEL, clientFd, NULL);
            close(clientFd);
        } else {
            // 处理读取到的数据
            buffer[readBytes] = '\0';
            // 例如打印数据
            printf("Received: %s\n", buffer);
        }
    }
}

清理资源：在程序结束时，关闭epoll实例和监听套接字，以及所有客户端套接字。例如：

close(epollFd);
close(listenFd);
// 关闭所有客户端套接字（假设已保存所有客户端套接字的数组或链表，这里省略遍历关闭代码）

通过以上步骤，就可以使用epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait函数实现一个简单的基于epoll的I/O复用模型，以满足多线程服务器场景下监听多个客户端连接并处理其发送数据的需求。

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面试题：C语言中epoll在多线程服务器的基本使用

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面试题答案

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基于epoll的I/O复用模型实现步骤